Создан химический компьютер

Новости дня России и мира
9 Апрель 2024
0 / 5 (0 голосов)
Технологии

Nature Communications: создан программируемый химический процессор

Кадр: Digital Chemistry Lab / University of Glasgow, UK

Ученые Университета Глазго создали химический компьютер — программируемую вычислительную систему на основе реакции Белоусова-Жаботинского для решения задач комбинаторной оптимизации. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Реакцией Белоусова-Жаботинского называют целый класс химических реакций, в которых некоторые параметры, такие как цвет, концентрация компонентов, температуры и другие, изменяются в колебательном режиме. Изменения могут быть регулярно периодическими либо иметь вероятностную природу и становится хаотическими. Системы, в основе которых лежат эти реакции, иногда демонстрируют сложное поведение, напоминающее таковое у живых организмов.

Материалы по теме:Безопасные связиКвантовые технологии МГУ имени М.В. Ломоносова ведут Россию в будущее9 апреля 2018Злой разумGoogle достигла квантового превосходства. Это может обернуться глобальной катастрофой27 октября 2019

В разработанной учеными новой системе концентрации реагентов служит основной для двоичной системы: низкие концентрации соответствуют «0», а высокие — «1». Колеблющиеся концентрации могут служить переменными, зависящими от времени. Информация также может передаваться между отдельными ячейками с протекающими реакциями Белоусова-Жаботинского внутри через диффузию.

Читайте также:  Ученые рассказали о «прирожденных геймерах»

Ядро химического процессора представляет собой распечатанную на 3D-принтере сетку взаимосвязанных ячеек-реакторов. Передача данных в процессов осуществляется посредством магнитных мешалок, способных управлять реакциями. Также предусмотрены мешалки, облегчающие взаимодействие между соседними ячейками, что позволяет синхронизировать колебания. Обработка выходных данных включает в себя два ключевых компонента: сверточную нейронную сеть (CNN) и детерминированный конечный распознаватель (RFSM). Эти компоненты анализируют концентрации реагентов и продуктов реакции, которые фиксируются видеокамерами.

Процессор был использован для реализации клеточных автоматов — математических систем для моделирования сложных систем, состоящих из простых компонентов, локально взаимодействующих друг с другом по заранее определенным правилам. Оказалось, что некоторые ячейки объединяются в системы, демонстрирующих репликацию и конкуренцию подобно живым организмам. Кроме того, процессор способен эффективно решать задачу коммивояжера, заключающуюся в поиске самого выгодного маршрута, проходящего через указанные точки.

На ту же тему
Виджеты

Это место для ваших персональных виджетов. Ставьте из админки - рубрики, архивы, метки, календарь, свежие комментарии, произвольное меню и др.

Свежие записи
Названо создающее проблемы для системы ПВО Киева российское оружие
0 / 5 (0 голосов)
Маск заявил о борьбе с попытками заглушить Starlink
0 / 5 (0 голосов)
Samsung усложнила ремонт смартфонов
0 / 5 (0 голосов)
Раскрыто нежелательное поведение в рабочем коллективе
0 / 5 (0 голосов)
Возвращение удаленных фото на iPhone объяснили
0 / 5 (0 голосов)
Новости дня России и мира © 2024 Наверх